《硅的性质及硅酸盐》
硅酸盐的定义及性质
聚焦“硅酸盐”一、硅酸盐的定义及存在硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称。
它是构成地壳中岩石的主要成分，自然界中存在的各种天然硅酸盐矿石，约占地壳的5％，粘土的主要成分也是硅酸盐。
粘土的种类很多，常见的有高岭土和一般粘土，前者含杂质较少，后者含杂质较多。
二、硅酸盐的性质：1、物理性质：大多数硅酸盐熔点较高，不溶于水。
2、化学性质：①因为硅酸的酸性很弱，依据强酸制弱酸的原理，硅酸盐能与大多数酸发生反应。
例如，下列反应：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2H2O+CO2=Na2CO3+H4SiO4↓；②热稳定高：一般条件下受热很难分解。
三、硅酸盐组成的表示方法硅酸盐的种类很多，无论是天然的还是人工制成的硅酸盐，结构都比较复杂，其组成的表示方法有两种。
1、化学式法：一般用于组成较简单的硅酸盐，如硅酸钠（Na2SiO3）、硅酸钙（Ca2SiO3）等。
2、氧化物法：一种常用的表示方法，该法一般用于组成和结构比较复杂的物质，通常用二氧化硅和其他的氧化物的形式去表达。
用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→二氧化硅→水，各氧化物之间用“·”隔开。
另外各氧化物前面的系数都是整数。
如镁橄榄石（Mg2SiO4）2MgO·SiO2，高岭石〔Al2(Si2O 5)(OH)4〕Al2O3·2SiO2·2H2O，正长石(2KAlSi3O8) K2O·Al2O3·6SiO2四、典型习题例题、矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如钾长石（KalSi3O 8）风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此后反应的离子方程式为：2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O=2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成①KalSi3O8______________________ ②Al2Si2O5(OH)4______________________（2）上述反应能够发生的原因是____________________________________ ________。
(完整版)硅酸盐的性质
二、硅酸盐
(2).化性: 相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3
(3).用途：肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂
2.表示方法：
现象 滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红 色消失，并有透明胶状物质生成
结论 反应式
Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成 了H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 （胶体） +
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
一.硅酸（H2SiO3）
形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大 时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝 胶经过干燥脱水就形成硅胶。
➢硅胶的用途：
干燥剂（吸水），
吸附剂（多孔），
催化剂的载体。
二、硅酸盐
1.硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合 物的总称。
在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化 合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。
硅酸盐的种类很多，结构 复杂，为了方便记忆和计 算，常用氧化物的形式表 示硅酸盐的组成
实例
Na2SiO3 Na2O•SiO2
要领：两边原子个数守恒
格式：金属氧化物·二氧化硅·水
顺序：金属按活动顺序表
高岭石
Al2（Si2O5）（OH）4
Al2O3 ·2SiO2·2H2O
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
硅
2.硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形两种。 是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点 1410℃，硬度大、有脆性，在常温下化学 性质不活泼。 处于金属与非金属的过渡位置。 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间， 是良好的半导体材料
3、硅的化学性质： 不活泼 氧化剂Cl2、O2、浓H2SO4、浓HNO3等常温下 都不与硅起反应。 (1)常温下: ①Si+2F2=SiF4 ②Si+4HF= SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
（3） 具有生物特性。有些新型无机非金属
材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织 有较好的适应性，可直接植入人体内，用这 类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应 用在医疗上。
人 造 关 节
（4） 一些新型无机非金属材料可以作
为半导体、导体、超导体等，一些绝缘 性材料常被用于集成电路的基板。我国 高温超导材料的研究处于世界领先水平
第三章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角-------硅
硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧 相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅 主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式 存在。
主要存在于：
硅石，玛瑙，水晶，石英
水晶
玛瑙
硅石
石英
一、硅
1.硅的原子结构
+14
2 84
硅原子的最外层有4e-， 既不容易失去e-，也不容易得到e-
（2）高温下，化学性质较活泼
高温 ①
Si+2Cl2===SiCl4
高温
②
Si+O2===SiO2
高温
③
Si+C===SiC
硅酸盐物理化学
硅酸盐物理化学篇一：硅酸盐是一种广泛存在于自然界中的重要矿物质盐类,其化学性质和物理结构对其应用具有重要意义。
本文将介绍硅酸盐的基本概念、物理性质和化学性质,以及其在建筑材料、陶瓷、玻璃和其他领域中的应用。
正文:1. 基本概念硅酸盐是由硅和氧元素组成的无机化合物。
硅原子与氧原子以共价键结合形成硅氧化合物,如二氧化硅、三氧化硅等。
氧原子则与两个硅原子结合形成单晶硅、单晶硅、多晶硅等。
硅酸盐的化学式为Si2O3,是一种高纯度的无机化合物,具有高强度、高硬度、耐腐蚀和耐高温等特点。
2. 物理性质硅酸盐的物理性质主要包括晶体结构、熔点、沸点、硬度、密度和颜色等。
(1)晶体结构:硅酸盐的晶体结构属于立方晶系,其中硅和氧原子以共价键相连,形成六边形晶胞。
(2)熔点:硅酸盐的熔点一般在2300-2500°C之间,不同种类的硅酸盐熔点有所差异。
(3)沸点:硅酸盐的沸点一般在3440-3580°C之间,不同种类的硅酸盐沸点有所差异。
(4)硬度:硅酸盐的硬度在摩氏硬度表中属于中等硬度,不同种类的硅酸盐硬度有所差异。
(5)密度:硅酸盐的密度一般在2.7-3.1g/cm3之间,不同种类的硅酸盐密度有所差异。
(6)颜色:硅酸盐的颜色因种类而异,一般为灰色、白色、黄色等。
3. 化学性质硅酸盐的化学性质主要包括化学反应活性、酸碱性质、金属反应等。
(1)化学反应活性:硅酸盐与其他元素有很强的化学反应活性,如与铝、铁反应生成相应的硅酸盐化合物。
(2)酸碱性质:硅酸盐的水溶液呈中性,在酸和碱的作用下会发生相应的反应。
(3)金属反应:硅酸盐可以与一些金属反应生成相应的金属盐化合物,如与钠反应生成钠离子硅酸盐、与钾反应生成钾离子硅酸盐等。
硅酸盐具有广泛的化学和应用价值,其物理和化学性质决定了其在建筑材料、陶瓷、玻璃和其他领域的广泛应用。
随着科技的不断进步,硅酸盐的应用前景将越来越广阔。
篇二：硅酸盐物理化学是一门研究硅酸盐及其相关物质的物理、化学和电学性质的学科,主要包括硅酸盐的结构、性质、合成和制备方法,以及硅酸盐在材料、化学和能源等领域的应用。
2020-2021高中化学1学案：4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案：4.1 第2课时硅酸盐和硅单质含解析第2课时硅酸盐和硅单质一、硅酸盐1．概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2．硅酸盐的性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定.3．硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成.例如：Na2SiO3：Na2O·SiO2；长石：KAlSi3O8：K2O·Al2O3·6SiO2。
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3。
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，能制备硅胶和木材防火剂。
5．三种常见的硅酸盐产品。
6.其他含硅的物质。
二、硅单质1．物理性质晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
2．化学性质(1)稳定性：常温下硅的化学性质不活泼，只能与氟气（F2)、氢氟酸（HF）和强碱溶液反应.化学方程式分别为：Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(2）还原性:在加热条件下,硅能与一些非金属单质发生反应：Si＋2Cl2错误!SiCl4，Si＋O2错误!SiO2，Si＋C错误!SiC。
3．工业制法（1)制粗硅：SiO2＋2C错误!Si(粗）＋2CO↑;(2）粗硅提纯：Si＋2Cl2错误!SiCl4,SiCl4＋2H2错误!Si(纯)＋4HCl。
4．用途（1)用做半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
（2)制合金，如含硅4%的钢可制成变压器的铁芯,含硅15％的钢可制造耐酸设备等。
（3）制造光电池，将光能直接转换为电能。
知识点一硅酸盐的表示方法1．规律通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成。
硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示，金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等，以它们常见的氧化物形式表示,氢元素以H2O的形式表示。
硅酸盐
1) 盐化学式法
硅酸盐及其产品 硅酸盐组成的表示方法
硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组 成表示方法一般有两种：
1) 盐化学式法
如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙 CaSiO3等。此法一般用于组成较简单 的硅酸盐。
2) 盐氧化物法
2) 盐氧化物法 对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化 硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最 后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。
2) 盐氧化物法 对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化 硅和金属氧化物的形式来表示其组成。 金属氧化物写在前面，再写SiO2，最 后写H2O；氧化物之间用“· ”隔开。 例如： Na2SiO3 Na2O· 2 SiO Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3· 2SiO2· 2O 2H
拆分原则
要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物 二氧化硅 水 (各氧化物前系数为最简整数比)
3. 石棉:CaMg3Si4O12 CaO· 3MgO· 4SiO2
4. 长石:KAlSi3O8 5. 普通玻璃:CaNa2Si6O14
6. 黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1. 蛇纹石:H4Mg3Si2O9 3MgO· 2SiO2· 2O 2H 2. 钙长石:CaAl2SiO6 CaO· 2O3·SiO2 Al
练习：把下列式子改写成氧化物的形式
1. 蛇纹石:H4Mg3Si2O9 2. 钙长石:CaAl2SiO6
3. 石棉:CaMg3Si4O12
4. 长石:KAlSi3O8 5. 普通玻璃:CaNa2Si6O14
6. 黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
硅酸盐 PPT
1、硅酸盐是由 硅 、 氧 和 金属 组成的化合 物。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般
都不溶于水 ，化学性质 很稳定 。通常用 二氧化硅 和金属氧化物 的形式表示其组成。
2、硅酸钠水溶液俗称 水玻璃 ，可用作肥皂填 料、木材 防火剂 ，及黏胶剂 。
3、单质硅有 晶体 和 无定形 两种。晶体硅 是有金属光泽的灰黑色固体，熔点 高 ，硬 度 大 ，在常温下化学性质 不活泼 。
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3、硅的用途
晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
无机非金 属材料
新型无机非金属材料
传统无机非金属材料 （硅酸盐为主要成分）
水泥 玻璃 陶瓷
特权福利
特权说明
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硅酸盐的性质与结构
硅酸盐的配位性还可以影响其化学 性质，如酸碱性、溶解性等
硅酸盐的化学性质：具有较强的反应活性，能与多种物质发生化学反应 反应类型：酸碱反应、氧化还原反应、络合反应等 反应条件：温度、压力、催化剂等 反应产物：硅酸盐的化学反应产物多种多样，包括无机物、有机物等
硅酸盐的结构类 型
硅酸盐的岛状结构是由硅氧四面体 和氧化物四面体组成的
岛状结构中的硅氧四面体和氧化物 四面体可以相互转化添加标题添加标题来自添加标题添加标题
硅氧四面体和氧化物四面体通过共 用氧原子连接，形成岛状结构
岛状结构是硅酸盐中常见的结构类 型，具有较高的稳定性和热稳定性
硅酸盐的链状结构是由硅氧四面体通过共 用氧原子连接而成的
链状结构中的硅氧四面体可以是单链、双 链或多链
硅氧十二面体：硅原子与十二个氧原子形成十 二面体结构
硅氧二十面体：硅原子与二十个氧原子形成二 十面体结构
硅氧四面体与硅氧六面体的组合：硅氧四面体 与硅氧六面体通过共用氧原子形成骨架结构
硅酸盐的合成与 制备
熔融法：将硅酸盐原料在高温下熔融，形成硅酸盐 水热法：将硅酸盐原料在高温高压下与水反应，形成硅酸盐 溶剂热法：将硅酸盐原料在溶剂中加热，形成硅酸盐 固相反应法：将硅酸盐原料在高温下直接反应，形成硅酸盐 气相沉积法：将硅酸盐原料在高温下蒸发，形成硅酸盐 电化学法：将硅酸盐原料在电场作用下反应，形成硅酸盐
优良性能
陶瓷材料广泛 应用于建筑、 电子、化工等
领域
陶瓷材料在环 保、新能源等 领域也有广泛
应用
硅酸盐是玻璃的主要成分 硅酸盐的性质决定了玻璃的物理和化学性质 硅酸盐的结构决定了玻璃的透明度和强度 硅酸盐的应用领域广泛，包括建筑、汽车、电子等领域
硅酸盐在高分子合成中的应用
硅酸和硅酸盐的性质
化学 魏春梅
知识点
• 1 掌握硅酸的性质,制备及用途。 2 了解硅酸盐组成的表示方法,掌握硅酸钠的性 质,了解硅酸盐产品。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ酸的性质
• 1 物理性质:硅酸是一种白色粉末状固体,难溶于水 ,是一种很弱的酸,能使指示剂变色。 • 2 化学性质:硅酸是弱酸;不稳定,受热易分解。 • 3 硅酸在水中易聚合形成胶体.硅胶吸附水分能力 强,常用作干燥剂。
• 3.根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的 一般特点是 ①生成物是硅酸盐；②反应条 件是高温；③含有 硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物 理-化学变化( ) C A.①③ B.①②③ C.①②③④ D.①③④
课程小结
• 1 了解硅酸及其性质，制备。 • 2 认识硅酸盐，掌握性质，及其硅酸盐产品
硅酸的制备:
• 硅酸是不溶于水的弱 酸,利用强酸制弱酸原 理,向硅酸钠溶液中加 入其它酸性比硅酸强 的酸来制取。
Na2SiO3+2HCl===H2Si03+2NaCl
硅酸盐性质:
• 大多数熔点高,化学性质稳 定,是硅酸盐产业的主要原 料.硅酸盐制品和材料广泛 应用于各种工业,科学研究 及日常生活中。
• 化学上,指由硅和氧组成的化合物,有时亦包括一 种或多种金属或氢元素.从概念上可以说硅酸盐是 硅,氧和金属组成的化合物的总称.它亦用以表示 由二氧化硅或硅酸产生的盐.能与酸反应生成硅酸 固体。
练一练
1.下列不属于硅酸盐工业产品的是( ) D A.水泥 B.陶瓷 C.砖瓦 D.石英玻璃
2.下列物质不属于硅酸盐的是( B ) A.粘土 B.硅藻土 C.Al2(Si2O5)(OH)4 D.Mg2SiO4
• 4 硅酸在水中易聚合形成胶体.硅胶吸附水分能力 强,常用作干燥剂. • 5 硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应。
硅和硅酸盐
5.用途：
制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、 耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子 表、石英钟等。
光 学 纤 维 胃 镜
二氧化硅的用途
练习：
1、下列物质能与SiO2起反应的是 ①浓H2SO4 ④HF A、①②⑥ C、④⑤⑥ ②H2O ⑤KOH溶液 ③盐酸 ⑥氧化钙 （C ）
B、②④ D、③④⑤⑥
5.硅的用途：
• 硅是一种重要的非金属单质，它的用 途非常广泛。作为良好的半导体材料， 硅可用来制造集成电路、晶体管、硅 整流器等半导体器件，还可以制成太 阳能电池，可制成有良好导磁性、耐
酸性的合金。
晶体管
集成电路
在太阳能方面的利用
卫星的翅膀
汽车的尾巴
五.硅酸
硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解 度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性 硅酸盐与其他酸反应制得。
3.化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸 和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟 一些非金属反应。 Si ＋ O2 Si ＋ 2H2
高温
SiO2 SiH4（不稳定）
Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑ Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑
2.物理性质： 联想沙子
固体
熔沸点比较高
不溶于水
硬度比较大
3.结构：
SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定
4.化学性质： 联想CO2
二氧化碳CO2
二氧化硅SiO2
高温
物质分类
与碱性氧 化物反应
均属于酸性氧化物
SiO2 ＋ CaO CO2 ＋ CaO＝CaCO3 CaSiO3
硅酸盐
基本结构
由于其结构上的特点，种类繁多（硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体；在这种四面体内，硅原子占据 中心，四个氧原子占据四角。这些四面体，依着四面体，依着不同的配合，形成了各类的硅酸盐）。硅酸盐结构 众多、种类繁多：有岛状的橄榄石、层状的石英、环状的蒙脱石等。它们大多数熔点高，化学性质稳定，是硅酸 盐工业的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。
常见分类
例如：硅酸钠： 【 】 石棉：·3·4 【 】 长石： · ·6 【 】 普通玻璃的大致组成： 6 【 】 水泥的主要成分：3CaO· 【 】，2· 【 】 矿物学上，硅酸盐矿物按其分子结构分为以下类别： 橄榄石(单正四面体) -岛状硅酸盐类 绿帘石(double tetrahedra) -岛状硅酸盐类 电气石(rings of tetrahedra) -环状硅酸盐类 辉石(single chain) -链状硅酸盐类 角闪石(double chain) -链状硅酸盐类
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1仪器与试剂
仪器:家用微波炉。
试剂:水泥熟料标样;普通硅酸盐水泥标样;水泥生料标样;TEA(三乙醇胺)(体积配合比1:2);盐酸;KOH溶 液;EDTA标样;钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂(CMP混合指示剂)。
2实验方法
(1)EDTA标液的标定
首先取一定体积的CaCO3溶液稀释8倍,如在实际的实验过程之中,吸取了10mL该溶液稀释至80mL,然后加入适 量的CMP混合指示剂,在磁力搅拌器搅拌的作用下滴加200g/L的KOH溶液之后一直到出现绿色荧光之后再滴定过量 2mL左右。以EDTA标液滴定溶液滴定至绿色荧光消失且呈现红色。
(2)样品的消解
a.首先对水泥熟料标样或普通硅酸盐水泥标样的消解:称取0.1000g已于105～110℃烘过两个小时的水泥熟料 标样或是普通硅酸盐水泥标样,放入400mL的烧杯之中,加入20～30mL的蒸馏水与3～4mL体积配合比为1:1的盐酸 溶液中对样品进行溶解,盖上表面皿,放入微波炉加热消解,取出,冷却至室温,定容于100mL的容量瓶之中,待用。
硅的化学知识点总结
硅的化学知识点总结硅的化学性质硅是一种化学性质非常稳定的元素，具有多种氧化态。
在元素周期表中，硅位于第14族，因此具有4个价电子。
硅可以形成SiO2，硅酸盐，硅氧烷等化合物。
硅的氧化物主要有SiO2，它具有极高的化学稳定性和高熔点，是一种常见的无机物质。
用途硅是一种重要的工业原料，广泛用于半导体、光伏、玻璃、陶瓷、橡胶、油漆等行业。
在半导体行业中，硅是制造集成电路的主要材料，是现代电子产业的核心原料之一。
在光伏行业中，硅是制造太阳能电池的主要原材料，是可再生能源的重要组成部分。
此外，硅还被用于制造合金、有机硅化合物、聚硅氧烷等化学产品。
硅的制备硅主要以二氧化硅为原料制备。
首先通过碳热还原法或金属硅热还原法，将二氧化硅与碳或金属硅加热至高温，使之发生化学反应，生成金属硅。
然后通过冶炼、晶体生长、等离子体增强化学气相沉积等工艺，得到纯度较高的硅材料。
硅的特点硅是地壳中含量最丰富的元素之一，占地壳质量的27.8%，是地球上第二多的元素。
硅在自然界中主要以二氧化硅的形式存在，如石英、玻璃、水晶、葡萄石等。
硅是一种化学性质非常稳定的元素，具有很高的熔点和沸点，同时还具有良好的导电性和热导性。
此外，硅还具有较高的机械强度和耐腐蚀性，是一种非常重要的结构材料。
硅的性能硅的热导率很高，是金属的1/3，硅的熔点高，且热膨胀系数小，导电性良好，化学性质稳定。
硅制品常使用所谓不锈坚硅。
硅的电导率只有铜的1/1 000 000 左右，但是化学上和物理上都是不锈的材料，材料的磁导率是导电体中最低的，适合在微波设备电子管等高频设备中使用。
硅在化学工业方面硅在化学工业方面被用于制备硅酸盐砖、硅酸盐瓦等建筑材料。
用它制备耐火橡胶、耐火漆等。
硅酸盐不仅广泛存在于人造材料中，也是无机天然材料，如石英、石膏、方解石等。
硅在电子行业方面硅在电子行业方面是一种重要原材料。
硅占据很大比重，它在电力电子领域是半导体器件基本材料。
现代电子工业的发展离开硅是难以想象的，集成电路和电子管都是以硅为基础制造的，对硅晶圆生产工艺，生产线配备。
412硅酸和硅酸盐
C．易溶解于强酸和强碱 D．x等于6
3.三硅酸镁能被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，是 因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用 持久。 把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形 式为2MgO·3SiO2·nH2O ， 它中和胃酸( HCl)的化学方程式是: 2_2_MgO·3SiO2·nH2O+ 4HCl_
3.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正 确的是（D ） 这是一种矿物胶，既不燃烧也不腐蚀 在建筑工业上可以做黏合剂、耐酸水泥掺料 木材织物浸过水玻璃后具有防腐蚀性能且不易 燃烧 水玻璃的化学性质很稳定，在空气中不易变质
题组 硅酸盐的组成和性质 1.下列关于硅酸盐的叙述正确的是（ ） A. 硅酸盐都难溶于水 B.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶 液可用作粘合剂 C.硅酸盐通常可用氧化物形式表示，说明硅 酸盐就是由各种氧化物组成的 D. 水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易 变质
3.制备
实验操作
酚酞
盐酸
饱和Na2SiO3
饱和Na2SiO3
滴加酚酞试液后溶液呈红 色, 滴加稀
实验现象 盐酸后溶液为 无 色, 有白色_胶状物
生成
Na2SiO3溶液呈碱 性；滴加盐酸
结后论
的化学方程式为: Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2 SiO3↓
4.存在及用途 浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶干燥脱水 得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有较强的吸 附性常用作干燥剂或催化剂的载体。
知识三 硅酸盐
1.硅酸盐的组成及性质
概念：由硅、氧 和金属元素组成的化合物
的总称。
性质：固态，大多数难溶于水，化学性质 _
硅 及 其 化 合 物
硅 及 其 化 合 物 硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为 ，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA 族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅（Si ）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（2）化学性质： ①常温下化学性质不活泼，只能跟F 2、HF 和NaOH 溶液反应。
Si ＋2F 2＝SiF 4 Si ＋4HF ＝SiF 4↑＋2H 2↑ Si ＋2NaOH ＋H 2O ＝Na 2SiO 3＋2H 2↑②在高温条件下，单质硅能与O 2和Cl 2等非金属单质反应。
Si ＋O 2SiO 2 Si ＋2Cl 2SiCl 4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
（4）硅的制备：工业上，用C 在高温下还原SiO 2可制得粗硅。
SiO 2＋2C ＝Si(粗)＋2CO ↑ Si(粗)＋2Cl 2＝SiCl 4 SiCl 4＋2H 2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO 2）：（1）SiO 2的空间结构：立体网状结构，SiO 2直接由原子构成，不存在单个SiO 2分子。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO 2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：SiO 2＋2NaOH ＝Na 2SiO 3＋H 2O （生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH 溶液和Na 2SiO 3溶液，避免Na 2SiO 3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO 2的特性]：SiO 2＋4HF ＝SiF 4↑+2H 2O （利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO 2＋CaO CaSiO 3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
关于硅的知识点总结
关于硅的知识点总结如下：
1. 物理性质：硅是半导体材料，具有灰黑色、硬脆的固体性质，且熔点较高，为2303K。
2. 化学性质：硅在常温下不与非氧化性酸反应，但能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体。
此外，硅也能与强碱
溶液反应生成硅酸盐和氢气。
3. 用途：硅是现代信息技术的关键元素，被广泛应用于电子工业和半导体制造业等领域。
此外，硅还用于制
造陶瓷、玻璃、耐火材料等。
4. 制备方法：工业上通常采用碳在高温下还原二氧化硅的方法制取硅，即用焦炭还原石英砂或用氢气还原四
氯化硅来制备高纯度硅。
5. 硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是地壳中含量最丰富的矿物之一。
常见的硅
酸盐包括长石、云母、黏土等。
6. 硅酸盐工业：硅酸盐工业是以含硅元素物质为原料通过高温加热制取技术制成陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐
产品的工业。
综上所述，硅作为一种重要的半导体材料，在电子工业、半导体制造业等领域具有广泛应用。
了解硅的性质、用途、制备方法和硅酸盐工业等方面的知识有助于更好地认识和应用硅材料。
硅的性质
②弱酸性 H2SiO3+2NaOH=2 H2O +Na2SiO3
如何利用实验证明硅酸酸性比碳酸弱？
实验：将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象：透明的硅酸凝胶生成
方程式：Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3 ↓ +Na2CO3
结论： 硅酸是一种很弱的酸，
酸性比碳酸还弱
四、硅酸盐工业
无
机
硅 陶瓷
B.SiO2→Na2SiO3 D.SiO2→H2SiO3
新型无机； （2）具有电学性质； （3）具有光学性质； （4）具有生物功能；
SiF4
Si
SiO2
CaSiO3
H2SiO3 Na2SiO3
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具
CO2 SiO2
与H2O反 应与CaO反 与应NaOH 反应 与H2O反 与应CaO反 与应NaOH 反应
化学性质
CO2+H2O = H2CO3 CO2+CaO=CaC COO23+2NaOH=Na2C O3+H2O 不反应 SiO2+CaO 高温 SiCOa2S+iO2N3 aOH=Na2SiO 3+H2O
2、水泥 （1）生产原料： 黏土和石灰石 （2）普通硅酸盐水泥的成分：
硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 混合物 铝酸三钙(3CaO·Al2O3) （3）水泥的性能：具有水硬性。 （4）混凝土： 水泥、沙子和碎石的混合物。
水泥是一种非常重要的建筑材料。万丈 高楼平地起，穿针引线是水泥。
水泥管
水泥砖
雕花玻璃
实验仪器
一、硅单质 良好的半导体材料
硅及其化合物知识
无机非金属材料的主角——硅【知识要点】一、硅1．物理性质晶体硅是一种色具有光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的材料。
在自然界中只能以化合态存在。
主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
其元素含量在地壳中居第位。
2．化学性质化学性质〔和碳相似〕——形成共价化合物，化学性质不活泼。
①常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸〔HF〕和烧碱等物质反应:方程式、、②加热条件下，能跟一些非金属单质〔氧气、氢气〕起反应。
〔3〕工业制法：〔焦炭在电炉中复原二氧化硅得到粗硅〕粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。
〔3〕用途：①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。
二、二氧化硅1．物理性质硬度大，熔沸点高，不导电，不溶于水。
等的主要成分都是二氧化硅，它一般可用于制造光导纤维。
2．化学性质CO2SiO2与碱性氧化物反应与碱液反应与盐反应2Na2CO3+SiO2 CaCO3+SiO2与碳反应与H2O作用与酸反应〔一〕硅酸1. 物理性质2. 制备方法3. 化学性质4. 用途〔二〕硅酸盐〔1〕性质特征：性质稳定，熔点较高，大都溶于水。
〔2〕主要原料：黏土〔Al2O3·2SiO2·2H2O〕、石英〔SiO2〕和长石〔钾长石K2O·Al2O3·6SiO2或钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2〕。
〔3〕主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃〔Na2SiO3的水溶液〕等。
水泥玻璃〔普通〕原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英设备水泥回转窑玻璃熔炉反应复杂的物理化学变化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2特性水硬性〔加石膏调节硬化速度〕玻璃态物质〔在一定温度范围内软化〕非晶体要点精讲一、二氧化硅和硅酸【典型例题】例1．以下物质中，不能通过化合反应制取的是〔〕A．H2SiO3B．Fe(OH)3C．Fe(NO3)2D．CaSiO3例2．以下各组物质中不起反应的是〔〕A．SiO2与纯碱共熔B．CO2通入Na2SiO3溶液C．SiO2与大理石共熔D．SiO2和浓H2SO4共热例3．碳化硅〔SiC〕的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
硅和二氧化硅
Ca(Al2Si3O10) · 3H2O CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O KAlSi3O8
K2O· Al2O3 · 6SiO2
注意事项：1、氧化物之间用 “·” 隔开 2、前后原子个数守恒 3、按金属活泼顺序 4、系数为分数时化为整数
小结: 一、硅
1、结构 2、物性 3、化性 4、制法、存在、用途 二、二氧化硅 1、物性 2、化性 3、存在、用途 三、硅酸盐
3、比较碳酸和硅酸的酸性，如何来证明？ 酸性：H2CO3
>
H2SiO3
Na2SiO3+CO2 +H2O =H2SiO3 +Na2CO3
4、怎样由SiO2制取硅酸？
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 实验
3、二氧化硅的存在和用途
存在： 硅石 玛瑙 水晶 石英
光导纤维 玛瑙首饰 高级工艺品
石英玻璃
石英手表 石英钟 精密仪器轴承
分为:晶体(石英和水晶)
无定形(硅藻土)
二氧化硅
眼镜
玛瑙
三、硅酸盐
• 结构复杂 种类繁多 • 用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成 硅酸钠 高岭石 钙沸石 正长石 金属氧化物 ·二氧化硅 ·水 Na2SiO3 Na2O•SiO2 Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3·2SiO2·2H2O
3、硅的化学性质
（1）在常温下，硅的化学性质不活泼 • 只与氟气、氢氟酸和强碱反应 • 不与氧气、氯气、硫酸、硝 酸等起反应 Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑ +2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ （2）加热时，硅可与氧气、氯 Si+O2=SiO2 Si+2Cl2=SiCl4 气等非金属反应 硅 显 还 原 性
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高温结构陶瓷包括氮化硅陶瓷、碳化 硅陶瓷等。可作陶瓷发动机。
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生物陶瓷对机体无排 异反应，不会引起代 谢作用异常，适于植 如人体。可用语制作 假牙、骨和股关节。
高温
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
5、主要成分： Na2SiO3•CaSiO3•4SiO2
6、主要性能：
（1）玻璃在常温下虽呈固态，但不是晶体， 称为玻璃态物质；
（2）玻璃是混合物，没有固定的熔点，在 一定温度范围内逐渐软化。
水泥
特性
水硬性
原料 黏土、石灰石 （适量石膏）
设备 水泥回转窑
硅的含量及存在形式 氧、硅、铝、铁
含量：在地壳中，它的含量 仅次于氧，居第二位。
存在形式:在自然界中,没有游 离态的硅,只有以化 合态存在的硅。
I A
1
II
A
2
元素周期表
0 III IV VA VI VI
K2
AA
A IA
第三周期ⅣAL 族8 K2
3
III IV V VI VII BBBBB
VIII
铝 硅 IB
II B
4
锗砷
M 18
L
8
k
2
5
锑碲
6
钋砹
7
硅的结构
碳和硅的原子结构示意图
C +6 2 4 Si +14 2 8 4
硅的物理性质：
1）晶体硅是灰黑色，有金 属光泽，硬而脆的固体。
2）熔、沸点高；硬度大。 3）晶体硅是良好的半导体。
硅的化学性质
性质
1、常温下化学
相 性质稳定 似 2、加热条件下都 点 能与氧气反应
硅的用途：
集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料。
以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产 品的工业称为硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、 陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。
硅酸盐工业的特点：
(1)原料：含硅的物质、碳酸盐等。 （2）反应条件：高温。 (3)反应原理：复杂的物理、化学变化。
(4)生成物：硅酸盐。
硅酸盐产品
砖、瓦、水泥 、玻璃、陶瓷、 分子筛（铝硅酸盐）
一、水泥：
1、主要原料：黏土和石灰石
辅助原料：石膏—作用是调节水泥硬化速度
2、主要设备：水泥回转窑
3、生产过程：生料研磨，高温煅烧得熟料，再 加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥
4、反应原理：复杂的物理、化学变化
5、主要成分：硅酸三钙(3CaO•SiO2)、 硅酸二钙(2CaO•SiO2)、 铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等
玻璃 玻璃态
纯碱、石灰石、石英
玻璃熔炉
成分
主要 反应
2CaO•SiO2 3CaO •SiO2 3CaO •Al2O3
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
高温
Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2
高温
CaCO3+SiO2 = CaSiO3+CO2
几种特殊玻璃
⑴石英玻璃：
⑵光学玻璃：透光性能好、有折光和色散性
与氯气反应：Si+2Cl2==SiCl4 与氧气反应： Si+O2==SiO2
注：常温下Cl2、O2、H2SO4、HNO3等都不与硅起反应。
• SiO2+NaOH=NaSiO3+H2O • SiO2是酸性氧化物，在高温下能与强碱反应 • 思考：用来装NaOH的试剂瓶用橡皮塞而不
用玻璃塞的原因是什么？
化学仪器硼砂玻璃 （Na2B4O7．10H2O)
⑸ 玻璃纤维 与 玻璃钢
玻璃在熔化状态下抽成丝成为玻璃纤维， 玻璃纤维用合成树脂一层层胶合压制成一定 形状，并在加压下加热固化，形成玻璃钢， 强度大如钢，比钢轻。玻璃纤维耐腐蚀、不 怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫 蛀等。
制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ C ）
（A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （D）纯碱
陶瓷
三、陶瓷(China)
1、主要原料：黏土
2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却
3、反应原理：复杂的物理、化学变化 4、主要成分：硅酸盐
5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型等优点。
瓷雕 邓小平送泰国国王的礼品 400000元
用途：眼镜片；望远镱用凹凸透镜等光学仪器 ⑶有色玻璃： 金属氧化物均匀地分散到玻璃态物
质里，使玻璃呈现特征颜色。 蓝色(Co2O3) 红色 (Cu2O) 淡绿色 (FeO) ⑷钢化玻璃：玻璃在电炉里加热软化，再急速冷
却得钢化玻璃。 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂 ，破碎时 无尖锐棱角不易伤人。
3、与H2的反应
Si 不反应
Si+O2= SiO2
很困难
C 不反应
C+O2= CO2
很困难
不 1、与某些酸的反应 Si+4HF=SiF4↑+2H2 ↑ C+2H2SO4= CO2 ↑+2SO2 ↑ +2H2O
同 点 2、与强碱反应
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
不反应
与氟气反应： Si+2F2==SiF4 与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4+2H2 与强碱溶液反应： Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
6、主要性能：水硬性
一种材料磨成细粉成浆后,能在潮湿空气和水中硬 化并形成稳定化合物的性能,叫做水硬性。
7、主要用途：
二、玻璃
1、原 料：纯碱、石灰石和石英
2、主要设备：玻璃熔炉
3、生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成 型冷却
4、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要 反应
高温
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑